При сжигании 18 см3 смеси углеводородов, содержащих в молекуле одинаковое число атомов углерода, образуются 36 см3 CO2 и 0,0362 г H2O. При пропускании исходной смеси углеводородов через раствор [Ag (NH3) 2] (ОН) осадка не образуется. Вычислите состав смеси углеводородов (в процентах по объему). (Объемы газов даны в пересчете на нормальные условия.)

Дано:

V смеси (CH) = 18 см^3 = 0,018 л

V (CO2) = 36 см^3 = 0,036 л

m (H2O) = 0,0362 г

Найти:

φ (CH) - ?

Решение:

1) Найти количество вещества CH:

n (CH) = V (CH) / Vm = 0,018 / 22,4 = 0,0008 моль;

2) Найти количество вещества CO2:

n (CO2) = V (CO2) / Vm = 0,036 / 22,4 = 0,0016 моль;

3) Найти количество вещества C:

n (C) = n (CO2) = 0,0016 моль;

4) Найти количество атомов C в молекулах CH:

Т. к. количество вещества C в 2 раза больше количества вещества CH, то в каждой молекуле CH находится по 2 атома C;

5) В смеси CH отсутствует этин (C2H2), т. к. ацетиленид серебра не выпал в осадок. Поэтому в смеси содержатся только этан и этен (C2H6 и С2H4);

6) Найти количество вещества H2O:

n (H2O) = m (H2O) / Mr (H2O) = 0,0362 / 18 = 0,002 моль;

7) Найти количество вещества H:

n (H) = n (H2O) * 2 = 0,004 моль;

8) Составить и решить систему уравнений:

Пусть (х) - количество вещества C2H6 в смеси, а (у) - количество вещества С2H4. Тогда количество вещества H в C2H6 - (6 х), а количество вещества H в C2H4 - (4 у). Значит

|х + у = 0,0008

|6 х + 4 у = 0,004

6 * (0,0008 - у) + 4 у = 0,004;

у = 0,0004;

х = 0,0004;

n (С2H6) = х = 0,0004 моль;

n (С2H4) = у = 0,0004 моль;

9) Найти объем С2H6 и С2H4:

V (С2H6) = n (С2H6) * Vm = 0,0004 * 22,4 = 0,009 л;

V (С2H4) = n (С2H4) * Vm = 0,0004 * 22,4 = 0,009 л;

10) Найти объемную долю С2H6 и С2H4 в смеси:

φ (С2H6) = V (С2H6) * 100% / V смеси = 0,009 * 100% / 0,018 = 50%;

φ (С2H4) = 100% - φ (С2H6) = 100% - 50% = 50%.

Ответ: Объемная доля С2H6 и С2H4 составляла по 50%.